Вентиляционный дефлектор на вытяжную трубу

Как сделать дефлектор ЦАГИ на трубу дымохода своими руками

Процесс разработки и сборки дефлектора на вытяжную трубу состоит из четырех этапов: чертеж, создание заготовок, сборка, установка конструкции и ее закрепление непосредственно на дымоходе.

Необходимые инструменты

Вам обязательно потребуется:

• лист плотной бумаги для чертежа и макета;
• маркер для разметки;
• заклепочник для соединения элементов конструкции;
• ножницы по металлу для вырезания деталей;
• дрель;
• молоток.

Не забываем про нужный инструмент, перед монтажом дефлектора

Разработка чертежа модели дефлектора ЦАГИ

Существует алгоритм того, как сделать дефлектор на трубу дымохода своими руками. Первый этап рекомендуется выполнять на бумаге. Сначала надо рассчитать размеры диаметра патрубка и верхнего колпака конструкции, а также вычислить высоту отражателя.

Для этого применяются специальные формулы:

• диаметр верхней части дефлектора — 1.25d;
• диаметр наружного кольца — 2d;
• высота конструкции — 2d+d/2;
• высота кольца – 1,2d;
• диаметр колпака — 1,7d;
• расстояние от основания до кромки наружного кожуха — d/2.

Где d – это диаметр дымовой трубы.

Облегчить задачу поможет таблица, в которой содержатся готовые расчеты для стандартных размеров металлических труб.

Диаметр печной трубы, см	Диаметр внешнего кожуха, см	Высота внешнего кожуха, см	Диаметр выходного отверстия диффузора, см	Диаметр колпака, см	Высота установки внешнего кожуха, см
100	20.0	12.0	12.5	17.0…19.0	5.0
125	25.0	15.0	15.7	21.2…23.8	6.3
160	32.0	19.2	20.0	27.2…30.4	8.0
20.0	40.0	24.0	25.0	34.0…38.0	10.0
25.0	50.0	30.0	31.3	42.5…47.5	12.5
31.5	63.0	37.8	39.4	53.6–59.9	15.8

Если дымоход имеет нестандартную ширину, то все расчеты придется выполнять самостоятельно. Но, зная формулы, легко измерить диаметр трубы и определить все необходимые показатели, чтобы использовать их при составлении чертежей.

Когда лекала сделаны, рекомендуется сначала собрать бумажный прототип будущего отражателя. Даже если вы опытный мастер и уверены, что сконструируете дефлектор на печной дымоход своими руками без проблем, не стоит пропускать этот этап, так как именно он поможет вам выявить возможные ошибки и недоработку, и подкорректировать расчеты или чертеж. Только после создания правильного бумажного макета, который подтвердит, что схема дефлектора получилась точной, можно переходить к следующему этапу.

Пошаговая инструкция

Существует порядок работ, который надо соблюдать, иначе у вас не получится соединить отдельные части дефлектора для дымохода самостоятельно своими руками.

Порядок действий следующий:

1. Используя бумажные заготовки, перенесите шаблон на поверхность металла, из которого планируете делать отражатель. Аккуратно обведите контуры бумажных деталей. Использовать для этой цели можно перманентный маркер, специальный мел и даже простой карандаш.
2. С помощью ножниц по металлу вырежьте заготовки необходимых деталей конструкции.
3. По всему контуру на срезах металл надо подогнуть на 5 мм и тщательно пройтись молотком.
4. Заготовку сверните в форме цилиндра, просверлите дырочки для крепежей, чтобы можно было соединить конструкцию заклепками. Допускается использование сварки, но не дуговой. Нужно соблюдать аккуратность, чтобы не прожечь металл. Расстояние между основными точками креплений выбирайте от 2 до 6 см, оно варьируется с учетом размера готовой конструкции. Аналогично сворачивается и скрепляется внешний цилиндр.
5. Загибая и соединяя края, сделайте остальные детали: зонт и защитный колпак в виде конуса.
6. Из листа оцинковки надо вырезать крепежные элементы – 3–4 полоски: ширина 6 см, длина — до 20 см. По всему периметру подогните с обеих сторон и пройдитесь по ним молотком. Изнутри зонта надо просверлить крепежные отверстия, отступив от кромки на 5 см. Достаточно будет 3 точек. После этого металлические полоски закрепите на колпаке заклепками. Затем их надо согнуть под углом 90 градусов.
7. Соедините диффузор и конус, используя заклепки, с входным патрубком.
   Сделав дефлектор для круглой трубы своими руками, можете приступать к его установке.

Аналогичным методом можно создать и дефлектор дымохода волпер. Его конструкция очень похожа на модель ЦАГИ, но в верхней части имеются некоторые различия. Их тоже делают из нержавейки, оцинковки или меди.

Проблем с тягой быть не может

Смысл любой вентсистемы — отвод из помещений загрязненного воздуха, излишней влаги, то есть обеспечение нормального воздухообмена. Это будет иметь место, если вентиляционный канал функционирует эффективно и правильно — тяга в нем отличная. Если в этом плане имеются проблемы, то часто они провоцируются попаданием в шахту канала дождя, снега, ветровых масс. Также плохая тяга может быть вызвана некорректным расположением вентиляционной трубы, ее недостаточной высотой или неправильно подобранным диаметром воздуховода. Такие недочеты естественной вентиляции и призвана устранить установка ротационного дефлектора.

Справка. Ратационный дефлектор имеет еще другие наименования — турбодефлектор или ротационная турбина. Это сложный механизм с вращающейся частью — активной головкой, снабженной специальной системой лопастей. Также в конструкции имеется статичная часть — основа, к которой крепится головка и соединяемая с вентиляционной трубой.

Технические характеристики

Характеристики:

1. Дефлектор для вентиляции по типу ЦАГИ. Диаметр приспособления превышает дымоходный в несколько раз. Воздушные массы обволакивают устройство по окружности, в результате чего по бокам дефлектора концентрируется зона повышенного давления, а разряжение происходит в задней и передней части прибора. Область низкого давления увеличивает тяговую мощность дымохода. Если установить дополнительный колпак, это обеспечит надежную защиту трубы.
2. Дефлектор в виде тарелки. Модель простая, обеспечивает действенную работу системы, повышает показатели тяги, защищает канал дымохода от осадков, мусора.
3. «Волпер». По структуре аналогичен ЦАГИ. Отличие — наличие козырька, предотвращающего попадание дождя, снега, мусора, птиц в дымоходную трубу.
4. Дефлектор «Григоровича». Предназначен для увеличения тяги в дымоотводе, вентиляции. Принцип действия основан на поступлении дыма из трубы в суженый канал рассеивающего диффузора.
5. Вращающаяся модель. Устройство поворачивается в одном направлении. Применяется для строений, отапливаемых газовыми печами. В безветренную погоду приспособление не двигается.
6. Флюгерный дефлектор. Основа — вращающийся корпус. Состоит из флюгера, козырьковых элементов, узла подшипников. Вращение обеспечивается силой ветра, действующей на центральную часть.

Правила подбора

Подобрать оптимальный дефлектор можно исходя из целей и задач, которые на него возлагаются. А также стоит учитывать условия, в которых он будет функционировать.

Простой дымник представляет собой колпак на дровяную печную трубу, изготавливается в виде обычного зонтика, и имеет такие достоинства:

• держит необходимую тягу как в условиях штиля, так и на движении воздушных масс мощностью до 10 баллов;
• не формирует чрезмерного давления на трубу, благодаря чему даже в условиях сильного шторма дымоход остается на своем месте, скорее может сорваться и улететь сам зонтик;
• имеет простую и понятную конструкцию;
• практически не закоксовывается и не засоряется, довольно просто очищается;
• по причине несовершенства аэродинамической структуры нечувствителен к форме зонта; если здание расположено в заветрии, то дымник можно выполнить в форме шатра, это существенно упрощает его использование и открывает большие возможности для реализации дизайнерских задумок.

В то же время существуют и серьезные недостатки, такие как:

• при слабом ветре снижает тягу, причем она тем слабее, чем сильнее работает отопительный элемент. Это довольно опасно, поскольку в холодную зимнюю погоду при отсутствии ветра печь может «захлебнуться» и пыхнуть угаром в жилые помещения;
• на сильном ветру, напротив, создает слишком сильную тягу. Это существенно снижает эффективность работы комнатных печей и каминов;
• при порывистом ветре может вызывать задувание в трубу и создание эффекта обратной тяги.

Аэродинамическая открытая модель при любом ветре поддерживает тягу в достаточных пределах для эффективной работы печей и котлов на жидком топливе и газе. Такие дефлекторы могут обмерзать, они легко замусориваются и довольно быстро покрываются сажей и копотью, однако, их легко чистить.

К минусам можно отнести следующие:

• сложное тело вращения;
• в результате нагрузки, создаваемой воздушными массами, сам зонтик может легко слететь с дымохода, а при этом непосредственно механизм действия устройства может свернуть саму трубу;
• при сильных порывах ветра от 8 баллов существенно увеличивается боковое давление на конструкцию и далее увеличивается в соответствии со степенным законом;
• открытые конструкции довольно плохо сбивают сильную динамическую нагрузку, возникающую вследствие порывов ветра, именно поэтому ни в коем случае нельзя ставить такую модель на трубы, выполненные из кирпича;
• модификация не может использоваться для пиролизных теплообразующих механизмов, в противном случае при возникновении ветра все пиролизные газы будут высосаны и печь или котел попросту потухнет;
• не подходит для создания дизайнерских элементов, так как непригоден для украшения, всевозможные нашлепки и фигурки лишь ухудшают общий аэродинамический статус конструкции в целом.

Кстати, интересное исследование было проведено в США. Там одно время изучали вопросы, связанные с открытыми дефлекторами, и устанавливали их на паровозах, чтобы проверить степень возрастания КПД на низком ходу. При этом результат был самый удручающий – на среднем ходу из трубы начинали вырываться огонь и ни один поезд так и не смог развить свою максимальную скорость. В общем, открытый вариант дефлектора стоит рекомендовать для любых типов отопительных приборов, за исключением пиролизных. При этом он должен в обязательном порядке проверяться и очищаться как минимум один раз в квартал. Он оптимален для дымохода с малой силой тяги, максимально эффективен для банных дровяных печей, не было зарегистрировано ни одного случая угорания людей из-за вентиляционного дефлектора в банях.

Закрытый или как его называют «совершенный» тип имеет такие преимущества, как:

• обуславливает стабильную тягу, которой хватает для печей и котлов любого типа;
• не склонен к обмерзанию и засорению изнутри;
• образовавшиеся на внешней стороне пыль и наледь существенно не изменяют работу устройства.

Есть и минусы, правда, пользователи уверяют, что они не столь значительны, а именно:

• при воздействии сильного ветра дает максимальное давление на трубу, а далее растет линейно, поэтому дымоход под дефлектором стоит дополнительно укрепить при помощи оттяжек;
• имеет довольно сложные конструктивно-технологические параметры;
• не может использоваться в качестве дизайнерского элемента, так как любые дополнительные элементы существенно снижают общий уровень аэродинамики.

Модели могут различаться по внешнему виду, назначению и материалу исполнения. Чаще всего для производства дефлекторов используют пластик, нержавейку или алюминий. В редких случаях сырьем для производства может стать медь. Многие пользователи предпочитают сендвичную модель.

Монтаж дымника на кровле

Существует два варианта установки дефлектора: присоединение непосредственно к дымовому каналу и монтаж на отрезок трубы, который позже надевается на дымоход. Второй метод считается наилучшим с точки зрения удобства и безопасности, ведь самый хлопотный этап работы выполняется на земле, а не на крыше.

Нормы по ГОСТу

Выдержки из действующих нормативных документов, касающихся установки дефлектора на трубу, информируют о следующем:

• любые насадки на дымовом канале требуется монтировать таким образом, чтобы они не блокировали путь продуктам сгорания топлива;
• на пологой кровле устье трубы полагается размещать выше ограждений;
• на кровле со скатами оголовок дымоотвода необходимо располагать над коньком, если пространство между ними составляет менее полутора метров, или на уровне конька, когда промежуток от трубы до самой высокой точки крыши колеблется в пределах трёх метров;
• дефлектор запрещается монтировать на участке, где из-за соседних построек создаётся аэродинамическая тень;
• корпус устройства должен хорошо обдуваться независимо от направления ветра;
• вращающиеся дефлекторы не годятся для дымоходов печей, стоящих в домах, которые построены в местности с холодными зимами;
• монтаж круглого дефлектора на кирпичный дымоотвод подразумевает использование специальных переходных патрубков.

Необходимые инструменты

Чтобы установить дефлектор на дымовом канале, требуется найти некоторые инструменты и крепежи:

• электрическая дрель;
• рожковые ключи;
• резьбовые шпильки;
• гайки;
• хомуты;
• две лестницы (одна — для подъёма на крышу, а другая — для перемещения по кровле).

Кроме этого, для установки устройства на дымоотвод понадобится отрезок трубы. Его диаметр должен немного превышать размер дымового канала.

Крепление дефлектора

Дымник соединяют с трубой, выполняя определённые задачи:

1. На подготовленном отрезке трубы в 10 см от кромки обозначают точки, где нужно просверлить отверстия под крепёжные элементы. Аналогичные пометки оставляют на широком участке диффузора.
2. В отрезке трубы и диффузоре сверлом проделывают дырочки. Детали временно соединяют друг с другом, проверяя, совпадают ли верхние и нижние отверстия. Если этого не наблюдается, то изделия признают браком, ведь крепёжные элементы не удастся вставить ровно.
3. В дырочки просовывают шпильки. С двух сторон, и на диффузоре, и на куске трубы, крепежи фиксируют гайками. Их закручивают равномерно, дабы уберечь изделие от деформации.
4. С изготовленным устройством отправляются на крышу. Конструкцию надевают на дымовой канал и стягивают хомутами.

В случае монтажа дефлектора на кирпичный дымоход придётся вооружиться гвоздями и молотком

Действуя так, как написано выше, можно монтировать любое устройство, кроме дефлектора-флюгера, поскольку его конструкция довольно нестандартная.

В случае использования приспособления с розой ветров в дымовом канале сверлом создают 3 дырочки. Отверстия проделывают на одном уровне, чтобы чуть позже вставить в них болты. Эти крепёжные детали погружают в дырочки, когда в срез дымоотвода помещают кольцевую деталь дефлектора-флюгера. В подшипник в виде кольца вставляют ось, на неё поочерёдно нацепляют цилиндр, полотно устройства и колпак. Элементы дефлектора флюгера объединяют кронштейнами или заклёпками.

Разновидности дефлекторов

Устройства представлены в разных конструктивных особенностях. Дефлектор может быть закрытого и открытого типа, круглой или квадратной формы, с несколькими зонтами в виде конуса или с одним колпаком.

Конструкция ЦАГИ

Дефлектор ЦАГИ

Одна из разновидностей дефлектора на вытяжку – конструкция ЦАГИ. Она представляет собой колпак, который предназначен для усиления тяги при помощи воздушного напора и разнице показателей давления.

Насадка оснащена дополнительным цилиндрическим экраном. Внутрь помещен традиционный дефлектор.

Отличительные особенности такой конструкции:

• В зависимости от формы горловины шахты соединение с воздуховодом может быть ниппельным, фланцевым и бандажным.
• Возможность передвижения воздушного потока из неагрессивной среды. Модели из стали способны выдержать температуру до +800 градусов.
• В морозы внутри цилиндра может появляться наледь. Из-за нее будет перекрыто сечение.

В спокойную погоду дефлектор создает сопротивление тяги.

Модель Григоровича

Дефлектор Григоровича

Устройство Григоровича относится к самым распространенным моделям, пользующимся большой популярностью. Это обусловлено его простотой и доступностью. Модель представляет собой несколько зонтов, которые соединяются в один элемент.

Насадка-колпак устанавливается на трубопровод с круглым сечением или монтируется сверху на шахту. Скорость воздушного потока под конусом внизу увеличивается благодаря сужению сечения канала. Это приводит к повышению разности в давлении.

Тарельчатая открытая конструкция типа Astato

Это устройство разработано во Франции. Оно предназначено для усиления тяги вытяжного потока системы естественной вентиляции. Это происходит при помощи ветра и вентилятора. Насадку можно установить на домах любой сложности и этажности.

Конструкции типа Astato изготавливаются из алюминия. Модельный ряд представлен шестью размерами, начиная с диаметра 16 см, заканчивая 50 см. Управлять устройством можно вручную или автоматически, используя датчик давления.

Ротационные модели

Ротационный дефлектор

Такой вид дефлектора состоит из турбинной головки, которая производит вращение, и неподвижной основы. Элементы колпака сделаны из тонкого материала. Благодаря этому барабан с лопастями начинает вертеться даже при слабом ветре.

Ротационные устройства имеют ряд преимуществ:

• эффективность функционирования превышает в несколько раз статические конструкции;
• модель обеспечит защиту помещения в жаркую погоду от сильного нагрева, благодаря этому удастся снизить расходы на работу кондиционера;
• головка прибора может выглядеть как шарообразный колпачок, что обеспечивает приятный эстетичный внешний вид;
• снижает риск появления конденсата внутри кровли.

Н-образные модели

Верхняя часть выполнена в виде буквы Н для усиления тяги на промышленных объектах

Дефлекторы формы буквы Н предназначены для установки на производственных предприятиях. Они должны увеличивать силу тяги в дымовой трубе и вентиляции.

При установке конструкции не требуется козырек, так как верхняя часть закрыта горизонтальным элементом.

У Н-образных устройств есть главное достоинство – они эффективно работают при сильных порывах ветра.

Дефлекторы-флюгеры

Дефлектор-флюгер разворачивается к ветру нужной стороной для усиления тяги

Это дефлектор на трубу вентиляции, напоминающий по внешнему виду сачок. У него полукруглая форма. Устройство крепится на штоке и осуществляет вращения под воздействием воздуха. Наверху установлен флюгер, который поворачивается по направлению воздуха.

Принцип работы такого дефлектора заключается в следующем:

1. Флюгер поворачивается под напором воздушных масс.
2. Воздух проходит через изогнутый козырек.
3. Потоки меняют направление и воздух стремится вверх.
4. Скорость перемещения воздушных масс усиливается, давление начинает снижаться. Благодаря этому происходит разрежение.

Дефлектор флюгер сложно изготовить самостоятельно по сравнению со статическими моделями.

Изготовление своими руками

Проще всего вентиляционный дефлектор своими руками изготавливать, используя прототип конструкции Григоровича. Подобная установка увеличивает силу тяги благодаря особенностям строения: вид дефлектора имеет форму усечённого конуса, сверху которого монтируется защитный зонт. Даже при боковом направлении ветрового потока обеспечивается хорошая тяга.

Чтобы изготовить дефлектор Григоровича, сначала следует составить подробный чертёж с изображением всех его составляющих: входного патрубка, диффузора и колпака

При этом важно правильно составить расчёты:

1. Размеры входного патрубка должны совпадать с диаметром трубы снаружи.
2. Габариты диффузора должны быть больше диаметра воздуховода на 30%.
3. Габариты защитной крышки, удерживаемой кронштейнами, должны быть больше диаметра вентиляционных каналов на 70–90%.
4. Высота насадки должна составлять не более полутора диаметров внутренней стенки воздуховода.

Когда чертёж будет готов, можно приступать к изготовлению устройства. Перед тем как вырезать эскизы из материала для изготовления, стоит каждую деталь сделать из картона и соединить их между собой для наглядного представления будущей конструкции. В качестве материала лучше выбрать нержавеющую сталь, качества которой обеспечат долгий срок службы изделия. Эскизы с чертежа дефлектора переносятся на листовую сталь, и вырезаются ножницами по металлу. Сборку вырезанных элементов выполняют точечной сваркой, с помощью заклёпок, болтов или саморезов. Оптимальным вариантом сборки являются заклёпки как самый простой и надёжный. Процесс сборки насадки на вентканал выглядит следующим образом:

1. Собирается диффузор.
2. К диффузору крепятся кронштейны. Их можно изготовить из нескольких изогнутых металлических полосок.
3. К кронштейнам прикрепляют колпак, удерживаемый ими.
4. К входному патрубку прикрепляют нижние кронштейны.
5. К конусообразному диффузору монтируется верхняя часть распорок кронштейнов.

Дефлектор считается собранным, далее следует установка насадки на вентканал.

Монтаж

Нижний стакан устанавливается на выходной дымоход, сверху на него крепится второй. Чтобы конструкция была устойчивой, они соединяются хомутом.

Вытяжные отверстия также зажимаются хомутами. Далее, нужно прижать колпак подготовленными кронштейнами. Если дефлектор для вентиляции устанавливается на местности, для которой характерно частое изменение движения ветра, рекомендуется оснастить установку обратным конусом. При частом отсутствии ветров, рекомендуется устанавливать насадку для вентиляционных каналов под уклоном.

Типы дефлекторов и их назначение

Существует несколько типов дефлекторов, в основе которых лежит один и тот же принцип превращения силы ветра в направленный воздушный поток, усиливающий тягу.

На практике используются пять основных видов дефлекторов:

• ЦАГИ – разработка Центрального аэрогидродинамического института. Один из распространенных типов устройств, состоящий из металлической трубы, внутри которой расположен экранирующий цилиндр и защитный зонт конической формы. Конструкция препятствует т.н. эффекту запирания тяги из-за сильной ветровой нагрузки, а также защищает дымоход от засорения и попадания атмосферной влаги.
• Вольперт – практически не отличается от дефлектора ЦАГИ, но имеет небольшое конструктивное отличие: козырек для защиты от засорения расположен над диффузором, а не внутри него.
• Дефлектор Григоровича – наиболее популярный тип устройства, представляющий собой усеченный конус, расширяющийся в нижней части. Вверху на дефлекторе находится защитный колпак, установленный на монтажных шпильках.
• Н-образный дефлектор – более сложная конструкция, состоящая из горизонтально расположенной металлической трубы, в которую вертикально врезаны несколько патрубков. Горизонтальная и вертикальные части труб образуют конструкцию в форме буквы «Н». Такой дефлектор считается очень эффективным по части усиления тяги и защиты дымохода от влаги и мусора.
• Тарельчатое устройство – представляет собой усеченный цилиндрический колпак, близкий по форме к тарелке. К ней на монтажных шпильках крепится верхний козырек, защищающий трубу от осадков и создающий направленный воздушный поток.

Описанные выше типы дефлекторов относятся к статическим конструкциям. Кроме них, существуют два типа подвижных аэродинамических приспособлений для дымоходов.

• Вращающийся дефлектор представляет собой круглую конструкцию с лопастями, расположенными в одном направлении. Сферическая мини-турбина хорошо защищает дымоход и создает сильную тягу, но при безветрии ее эффективность практически нулевая.
• Флюгерный – принцип конструкции понятен из названия. Дефлектор состоит из последовательно соединенных между собой металлических козырьков, зафиксированных на специальной флюгарке, обеспечивающей вращение. Козырьки защищают дымоход или вентузел от осадков и загрязнений, но также нуждаются в постоянном движении воздушных масс.

Независимо от конструкции, все типы дефлекторов работают на усиление тяги в дымоходе и защиту его от осадков и посторонних частиц из внешней среды. Разница между ними обусловлена устройством, которое соответствует различным особенностям эксплуатации.

Это могут быть погодные и климатические условия на местности, наличие естественных или рукотворных преград для ветра (деревьев, домов), а также форма крыши и устройство дымохода.

Принцип действия дефлектора

За счёт установки дефлектора на трубу вентиляции, улучшается тяга, ведь дефлектор отклоняет воздушные массы, тем самым образуя на выходе шахты вентиляции, зону с пониженным давлением. За счёт этого воздух внутри трубы поднимется вверх и компенсирует давление.

Существуют разные конструкции дефлекторов, но принцип работы у всех одинаковый. Современные агрегаты чаще всего имеют сужение канала, это увеличивает скорость прохождения воздуха над оголовком трубы. Это усиливает тягу и имеет называние «принцип аэрографа».

 Если правильно подобрать и правильно использовать дефлектор, то можно добиться более эффективной работы системы вентиляции.

Больший эффект дефлекторы показывают при установке на каналах вентиляции с горизонтальными и вертикальными участками.

Так же вентиляционные дефлекторы играет роль защиты воздуховода от попадания в него мусора, осадков окружающей среды, мелких птиц, грызунов и т.п. Для изготовления дефлектора используют нержавеющую сталь или керамика, так как его устанавливают снаружи сооружения.

Положительные и отрицательные качества

Положительными качествами применения вентиляционного дефлектора являются:

1. увеличение тяги;
2. защита вентиляционных каналов.

Но если ветер будет дуть снизу, то поток воздуха ударяется о часть дефлектора находящуюся сверху и не даёт воздушному потоку выходить наружу, что даёт сбой работы системы.

Стоит отметить, что вентиляционные дефлекторы часто стали обустраивать с двумя конусами и соединёнными основаниями, что исключает возникновение вышеописанной проблемы.